隧道施工中巖溶地層處理方案

1、巖溶地段隧道施工方案1. 編制依據(jù)(1 XX 隧道、 YY 隧道、 ZZ 隧道設計圖;(2 客運專線鐵路隧道施工技術(shù)指南 ;(3 客運專線鐵路隧道施工質(zhì)量驗收暫行標準鐵建設 2005160號;(4 鐵路隧道風險評估與管理暫行規(guī)定鐵建設(2007 200號;(5 鐵路隧道工程施工技術(shù)指南 TZ 204-2008(6集團公司及公司相關管理制度“中鐵 XX 程 200928號文” 。2. 工程概況滬昆鐵路客運專線江西段站前工程 XX 標 X 工區(qū)共 3座隧道, 總長 1878m , 隧道概況見表 2-1 隧道概況表。表 2-1隧道概況表 3.巖溶分類巖溶是可溶性巖層 (如石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等 受具有

2、溶解能力(含 CO2 的水的長期作用而產(chǎn)生的。由于溶蝕的形成,位置、塌陷作用的不同,巖溶 個體形態(tài)、大小也不同。巖溶可概略分為以下幾種情況。3.1按有無地下水分 :3.1.1溶縫、溶槽、溶洞暗河支岔通道有季節(jié)性流水。3.1.2長年流水。3.1.3溶洞內(nèi)無水 , 其中有充填物或干燥無充填物其規(guī)模有大有小 , 大的有幾十米3.2按其出露在隧道洞身部位分3.2.1位于隧道頂部或頂部的一側(cè)3.2.2位于隧道的墻部或墻部的一側(cè)3.2.3位于隧道的底部或底部的一側(cè)3.2.4洞身全部在溶洞或溶洞填充物內(nèi)穿過溶縫、溶槽、溶洞等,有沿線方向的,有與線路正交或斜交的,當隧道 施工穿過可溶性巖層時,常遇見大小不等,

3、形狀各異部位不同,充填物及充 填程度和含水量不等的溶縫、溶槽、溶洞及暗河通道等。3.2.4本工區(qū)三座隧道地質(zhì)構(gòu)造復雜,不良地質(zhì)和特殊地質(zhì)多,隧道、 級軟弱圍巖所占比例大 , 洞身為灰?guī)r夾炭質(zhì)頁巖地層,巖溶發(fā)育,地下水 量大,屬強富水區(qū),巖溶情況統(tǒng)計見表 3.2.4-1表 3.2.4-1 隧道巖溶情況統(tǒng)計 4. 主要施工措施4.1超前預測預報和驗證預報可能存在的巖溶的位置、規(guī)模、發(fā)育方向、充填物情況。施工中采用超 前綜合物探、隧道基底地質(zhì)鉆孔和施工過程中的超前水平探孔作為主要預報 措施。嚴格執(zhí)行超前探水、放水的措施。在富水段每個斷面設 45孔進行超前探水,探孔布置見下圖。每次探水長度 為 30m

4、 ,開挖 25m ,保留 5m ,然后再開始下循環(huán)的探水和開挖過程。在物探強 烈異常區(qū),則適當增加探水孔數(shù)量?，F(xiàn)場施做時可根據(jù)圍巖情況進行增減和調(diào)整位置。 隧道中線探水孔 探水孔探水孔 探水孔圖 6.2.1-1 探孔布置示意圖4.2隧道遇到各種溶洞的處理措施和施工方法隧道施工中遇到溶洞地段時 , 首先要查明溶洞分布范圍 , 類型情況 , 巖層 的穩(wěn)定程度 , 溶洞內(nèi)填充物和地下水流情況等 , 分別采取截、引、堵、越、繞 等措施進行處理和施工。4.2.1攔截地表水根據(jù)勘測資料和施工現(xiàn)場觀測 , 當?shù)乇碜匀粶洗?, 匯水洼地發(fā)現(xiàn)有溶穴、 落水洞、漏斗、豎井等為隧道地下水補給來源,補給量隨季節(jié)變化,

5、則采用 攔截地表水。如為自然溝槽,采用在溶穴、落水洞、漏斗、地表陷穴四周施 作漿砌片石排水溝。如地表為一溶蝕封閉洼地,則可采用截水溝,泄水暗管, 泄水暗管將水引到隧道滲泄區(qū)以外。4.2.2引排地下當隧道掘進遇到溶洞有流水時,宜排不宜堵,首先應查明水源,涌水量, 流向及與隧道位置的關系,采取以排為主,截引相結(jié)合的措施常年流量大的 采用開鑿泄水將水排除洞外,流量小的可采用攔截引排將水引入隧道排水溝 內(nèi),排出洞外。4.2.2.1常年流量大的巖溶地下水,即隧道排水溝無法正常完全排走的 水。4.2.2.2隧道設有平行導坑:地下水出露在平導一側(cè),比較好處理,可自 平導鑿泄露水洞,將水引入平行導坑排走。當?shù)?/p>

6、下水出露在平行導坑的另一 側(cè) , 則需將水排引到平行導坑一側(cè) , 再由平行導坑開鑿至正洞的泄水洞將水引 入平導排出至洞外。當?shù)叵滤雎对谄綄Я硪粋?cè),拱頂上部,或隧道拱頂以上時 , 可在拱頂 以上設渡槽,橫跨隧道,將水引至平導一側(cè)由泄水洞排至平導。渡槽兩端置于拱頂以上的巖幫上,然后用豎向暗溝,將水引至泄水洞,再引入平導,排 出洞外。當?shù)叵滤雎对谄綄Я硪粋?cè),拱頂至隧底標高,可采用豎向間溝或在隧 道襯砌范圍外用漿砌片石攔水墻攔截地下水,當?shù)叵滤雎遁^高時用間溝, 出露較低時用攔水墻,然后用暗溝或暗管將水引至平導一側(cè),再由泄水洞排 往平導排至洞外。4.2.2.3當隧道未設平行導坑時, 其在隧道部位的

7、處理方法, 基本同有平 行導坑,但泄水洞要選擇適當位置將水排除至洞外。4.2.2.4一般涌水即利用隧道排水溝能正常泄排走的水。 在隧道施工中常 遇到的是一般涌水。仍以引排為主,其處理方法是:涌水在隧道頂上部出露 的,采用在襯砌范圍以外,拱部設渡槽和墻部豎向暗溝,將水引至墻腳外側(cè), 在襯砌邊墻腳留一暗洞或理設鋼管將水引入隧道排水溝,當涌水出露在邊墻 部位,在邊墻襯砌以外可設豎向盲溝或暗溝、將水引至邊墻腳外側(cè),在邊墻 襯砌時,墻腳留一暗洞或理管將水引入隧道排水溝排出洞外。4.2.3堵填4.2.3.1對已停止發(fā)育,徑跨不大,無水或滲水較小量,可根據(jù)其與隧道 相交的位置及其充填情況,采用漿砌石或砼回填

8、封閉,并輔以適當?shù)囊潘?(1溶槽位于隧道拱部 , 橫穿隧道且有水 , 但溶槽不大 , 有部份充填物。 采用漿砌征石回填封堵拱頂,其寬度至拱腳外 2m ,并在涌水側(cè),作豎向暗溝 或盲溝,將水引入隧道排水溝。(2溶洞們于隧道中部或一側(cè) , 仍采用漿砌片石封閉 , 滲水引入隧道排(3溶洞隧底部且較小時 , 仍采用漿砌片石或砼封閉。4.2.3.2隧道穿過溶洞 , 下部為充填物 , 拱部以上空洞 , 可采用加強襯砌 , 拱頂以上設漿砌片石 , 漿砌片石以上設干砌片石封閉 . 如空洞過高 , 可視巖石破碎程度 , 對空穴巖壁可進行適當噴錨加固。4.2.4跨越 :當溶洞較深時 , 不宜采用堵填封閉的方法

9、 , 可采用梁、拱跨越,鉭梁端或 拱座要置于穩(wěn)固可靠的基礎上,在隧道施工中,以梁跨越較多,且施工較為 方便。當隧道道邊墻縣空時,設鋼筋砼或鋼軌托梁通過,隧道底部以鋼筋砼梁 通過,易于施工,質(zhì)量可靠。如宜珙鐵路馬蹄山隧道 K61+780K61+798段為 一大溶液洞 , 隧道全斷面位于溶洞內(nèi) , 且溶洞很深不宜回填。變更設計,兩側(cè) 邊墻下設 38kg/m舊鋼軌束鋼筋砼托梁長 16m 通過。 隧底設 16m 鋼筋砼梁跨過。 施工時托梁基礎和橋臺一起施工。4.2.5施工中遇到特大和一時難以處理的溶洞。 為使工程不陷入停頓, 可 以改線繞行通過溶洞或用迂回導坑繞過溶洞區(qū),繼續(xù)進行施工一面進行溶洞 處理。如宜珙鐵路轎頂山隧道,在距出口 1600m , k58+320+400遇到一特大 溶洞 , 溶洞沿線路長達 80余米 , 隧底面以上高 25m, 寬近 60m, 洞分四層 , 通道支 洞錯綜迂回 , 其下有常年流水的暗河 . 處理十分困難 , 經(jīng)設計院現(xiàn)場設計組變 更設計在隧道內(nèi)增設 3個彎道 , 改線繞行 , 避開溶洞通過。4.3施工工藝4.3.1攔截地表水施工工藝4.3.1.1截水溝和泄水溝施工工藝 5 4.3.3.2 4.3.2引排地下水工藝4.3.2.1拱頂橫向排水渡